Synthesis of heterogeneous metathesis catalysts for the development of sustainable processes

• Gutiérrez-Flores, Selena ^[1] ; García-Barrera, Lidia ^[1] ; Zárate-Saldaña, Daniel ^[1] ; Cruz-Morales, Jorge A. ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 3, Nº. 1, 2021, págs. 75-85
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Síntesis de catalizadores heterogéneos de metátesis para el desarrollo de procesos sustentables
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    En las últimas décadas, se busca desarrollar procesos que impliquen el uso de catalizadores que puedan ser recuperados del medio de reacción, para lograr que éstos se tornen verdes y sustentables. Aproximadamente, el 90 % de todos los procesos en química y petroquímica emplean catalizadores heterogéneos. En este rubro, los catalizadores heterogéneos soportados presentan ventajas en la purificación de los productos y la disminución de costos. En el presente trabajo se realizó la síntesis de un nuevo catalizador heterogéneo soportado, altamente activo en la reacción de metátesis, con base en un complejo de rutenio-alquilideno. El nuevo catalizador se obtuvo mediante el anclaje del dicloro[1,3-bis(2,4,6-trimetilfenil)-2-imidazolidinilideno](bencilideno)(triciclohexilfosfina)rutenio(II) (Grubbs de segunda generación) en diversos geles poliméricos sililados, a base deanhídrido-2-norbornen-5,6-dicarboxílico (NDA) y cis-cicloocteno (CO) entre cruzados con diversos porcentajes de 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) (5%, 15 %y100 %). El nuevo catalizador heterogéneo fue empleado exitosamente en la reacción de depolimerización vía metátesis del hule natural de Oaxaca (HNO), empleando 1-octeno como ATC; observándose la formación de oligómeros líquidos, lográndose una disminución del peso molecular de 137,941 g/mol a 297 g/mol; comprobándose, de esta manera, su alta efectividad.

  • English

    In recent decades, it has been tried to develop processes that involve the use of catalysts that can be recovered from the reaction medium, to make them green and sustainable. Approximately, 90 % of all processes in chemistry and petrochemicals use heterogeneous catalysts. In this sense, the supported heterogeneous catalysts present advantages in the purification of the products and the reduction of costs. In the present work, the synthesis of a new heterogeneous supported catalyst, highly active in the metathesis reaction, based on a ruthenium-alkylidene complex, was carried out. The new catalyst was obtained by anchoring of dichloro[1,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-2-imidazolidinylidene](benzylidene)(tricyclohexylphosphine)ruthenium (II) (second generation Grubbs) in various silylated polymeric gels, based on 2-norbornene-5,6-dicarboxylic anhydride (NDA) and cis-cyclooctene (CO) cross-linked with various percentages of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) (5%, 15%, 100%). The new heterogeneous catalyst was successfully used in the depolymerization reaction via metathesis of natural rubber from Oaxaca (HNO), using 1-octene as CTA; observing the formation of liquid oligomers, achieving a decrease in molecular weight from 137.941 g/mol to 297 g/mol; proving, in this way, its high effectiveness.